Методи дослідження космосу: спектри випромінювання. Випромінювання абсолютно чорного тіла.

Атоми певного виду випромінюють саме їм притаманний набір фотонів. За допомогою спектрального аналізу астрономи навчилися визначити не лише хімічний склад небесних тіл, а і їхні температуру, швидкість руху, відстані до них

Атом випромінює фотони, які різняться кольором (колір зумовлений частотою випромінювання)

Залежно від стану речовини та фізичних умов, у яких вона перебуває, розрізняють три основні види спектрів випромінювання: неперервний (суцільний), лінійчатий (атомарний) і смугастий (молекулярний)

Якщо на тлі неперервного спектра видно темні лінії, то такий спектр називають спектром поглинання (мал. 6.7). Саме з такими спектрами здебільшого й мають справу астрономи.

Зорі випромінюють електромагнітні хвилі різної довжини. Планети та супутники відбивають світло й самі випромінюють інфрачервоні промені і радіохвилі. Розріджені газові туманності випромінюють хвилі чітко визначеної довжини.

В залежності від температури поверхні зірки найбільше енергії їх випромінювання припадає на певну частину спектра. Цим пояснюються різноманітні кольори зір: сині зорі мають температуру 12 000 K, червоні — 3000 K.

Для вимірювання температури далеких космічних світил астрономи використовують закони випромінювання абсолютно чорного тіла. За температури T = 300 K чорне тіло випромінює енергію переважно в інфрачервоній частині спектра, яка не сприймається неозброєним оком.

У природі абсолютно чорних тіл не існує, навіть чорна сажа поглинає не більш ніж 99 % електромагнітних хвиль. З іншого боку, якби абсолютно чорне тіло тільки поглинало електромагнітні хвилі, то з часом температура такого тіла стала б нескінченно великою. Тому чорне тіло випромінює енергію, причому поглинання і випромінювання відбувається у різних частотах.

Залежно від температури колір абсолютно чорного тіла не обов'язково буде чорним — наприклад, сажа в печі при високій температурі має червоний колір.

Абсолютно чорне тіло поглинає всю енергію, яка падає на його поверхню, і всю енергію перевипромінює в навколишній простір, але в іншій частині спектра